JP2021000729A - ヤシ樹幹の分別方法および分別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な構成でヤシ樹幹から維管束と柔組織を量産的に分別してヤシ樹幹のトータルな利用を可能にする。【解決手段】オイルパームの樹幹をロータリレース１でかつら剥きして得られた薄板材を破砕機４，５で破砕し、破砕片を重力分級機７で重力分級して、重力分級された重量物より維管束を回収するとともに重力分級された軽量物から柔組織を回収する。【選択図】 図１

Description

本発明はヤシ樹幹の分別方法および分別装置に関し、特にヤシ樹幹のトータルな量産的利用を可能にしたヤシ樹幹の分別方法等に関するものである。

ヤシ、特にオイルパームはインドネシア、マレーシア等の赤道付近の諸国で多く栽培されており、近年はオイルパーム農園の拡大と自然環境との調和が問題となっている。ところで、オイルパームの寿命は一般的に２５年程度とされており、老いたオイルパームは伐採される。伐採されたオイルパーム樹幹の再利用についてはいくつか提案がなされてはいるが（例えば特許文献２）、オイルパーム樹幹を構成する維管束と柔組織を連続的に分別してこれらのトータルな量産的利用を可能にする提案としては例えば特許文献１がある。

上記特許文献１では、オイルパームの樹幹（トランク）を切断又は切削して得られた細裂片を圧搾して樹液を搾汁し、樹液を搾汁した後の残渣を個体混合物として分離室へ供給する。そして、分離室内に設けたパドルコンベアのパドルで上記残渣を攪拌しつつ搬送して固体混合物中の低流動性固体である維管束を回収するとともに、パドルコンベアの搬送方向と反対方向へ気流を流通させて固体混合物中の高流動性固体である柔組織を気流に乗せて回収している。この際、パドルコンベアで搬送される個体混合物に向けて圧縮空気を噴射することで個体混合物からの高流動性固体の分離を促進している。

特開２０１３−３４９８３ ＷＯ２０１８／２１６６８２

しかし、上記従来の分別装置では、樹液を搾汁した後の残渣を分別対象としており、樹幹から直接維管束と柔組織を分別するものではないため処理工程が余分に必要となる上に、パドルコンベアを内蔵させた分離室に気流形成装置を接続する比較的大掛かりな装置を必要とするという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、比較的簡易な構成でヤシ樹幹から維管束と柔組織を量産的に分別してヤシ樹幹のトータルな利用を可能にするヤシ樹幹の分別方法および分別装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明のヤシ樹幹の分別方法は、ヤシの樹幹をかつら剥きして得られた薄板材を破砕し、破砕片を重力分級して、重力分級された重量物より維管束を回収するとともに重力分級された軽量物から柔組織を回収する。

本第１発明の分別方法は簡易な装置で実現でき、しかも量産が容易で、維管束と柔組織から構成されるヤシ樹幹のトータルな利用が可能になる。特に、ヤシの樹幹をかつら剥きして得られた薄板材を破砕しているから、その後段の重力分級が効率的に行われる。

本第２発明のヤシ樹幹の分別装置は、ヤシの樹幹を所定の大きさに分離した分離片を破砕して破砕片とする破砕機（４，５）と、供給された破砕片から重量物と軽量物を分級する重力分級機（７）とを備え、前記重力分級機（７）で分級された重量物より前記樹幹の維管束を回収するとともに、前記重力分級機（７）で分級された軽量物より前記樹幹の柔組織を回収する。

本第２発明の分別装置は構成が簡易であるとともに、樹幹の破砕片から重力分級機で維管束と柔組織を分別しているから量産が容易であり、ヤシ樹幹のトータルな利用が可能である。ここで、重力分級機は、風力を利用するもので、風力を調整することで、適宜所望仕様の重量物と軽量物を分級することができる。

本第３発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記破砕機（４，５）の前段にヤシの樹幹をかつら剥きにするロータリレース（１）を設ける。

本第３発明によれば、樹幹をかつら剥きして破砕しているから、後段の重力分級が効率的に行われる。

本第４発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記破砕機を、粗破砕を行う前段の一次破砕機（４）と細破砕を行う後段の二次破砕機（５）で構成する。

本第４発明によれば、二次破砕機で細破砕をしているから、重力分級機での分級が効率的に行われる。

本第５発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記ロータリレース（１）の後段ないし前記一次破砕機（４）の後段に乾燥機（２）を設ける。

本第５発明によれば、所望の程度に乾燥した状態で樹幹の破砕が行われるから、破砕が効率的に行われるとともに破砕時に維管束と柔細胞の分離がより良好に行われる。

本第６発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記ロータリレース（１）の後段、ないし前記ロータリレース（１）の後段に設けた乾燥機（２）の後段にさらにかつら剥きされた薄板材を分離する分離機（３）を設ける。

本第６発明によれば、かつら剥きされた薄板材を分離しているから後段の破砕機での破砕が効率的に行われる。

本第７発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記重力分級機（７）から出力される重量物を分別して維管束を回収する篩機（８）をさらに設ける。

本第７発明によれば、篩機を設けたことにより、所望の仕様の維管束を回収することができる。

本第８発明のヤシ樹幹の分別装置では、前記篩機（８）は、前記重量物より、相対的に長尺の維管束を回収する第１篩機（８５）と相対的に短尺の維管束を回収する第２篩機（８６）とで構成されている。

本第８発明によれば、相対的に長尺の維管束と相対的に短尺の維管束を分別して回収することができる。

本第９発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記重力分級機（７）から出力される軽量物から柔組織を捕集する集塵機（１０）を設ける。

本第９発明によれば、集塵機によって柔組織を効率的に回収することができる。

本第１０発明のヤシ樹幹の分別装置は、前記重力分級機（７）の前段に、前記破砕片から粉塵を分離する遠心分離機（６）を設ける。

本第１０発明によれば、重量分級を行う前に破砕片から粉塵を除去しておくから重力分級機の負担が軽減される。

本第１１発明のヤシ樹幹の分別装置では、前記集塵機（１０）はさらに、前記遠心分離機（６）から排出される粉塵から柔組織を捕集するものである。

本第１１発明によれば、柔組織を効率的に捕集することができる。

本第１２発明のヤシ樹幹の分別装置では、前記集塵機（１０）はさらに、前記篩機（８）を通過した微粒から柔組織を捕集するものである。

本第１２発明によれば、柔組織を効率的に捕集することができる。

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

以上のように、本発明のヤシ樹幹の分別方法および分別装置は、比較的簡易な構成でヤシ樹幹から維管束と柔組織を量産的に分別してヤシ樹幹のトータルな利用を可能にしたものである。

本発明の一実施形態を示す分別装置の全体概略側面図である。 本発明の一実施形態を示す篩機の全体概略断面図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（実施形態）
図1には本発明の分別方法を実施する分別装置の構成の一例を示す。分別装置は、最前段のロータリレース１からこれに続く乾燥機２、分離機３、一次破砕機４、二次破砕機５、遠心分離機たるサイクロン６、重力分級機７、篩機８、ブロア９および最後段の集塵機たるバグフィルタ１０で構成されている。

ロータリレース１には一定長に切断された丸太状のオイルパーム樹幹（以下、単に樹幹という）が供給され、樹幹は、公知の構造で、３〜６ｍｍ厚程度以下の薄板材に連続的にかつら剥きされる。

かつら剥きされた薄板材はコンベア１１上を乾燥機２へ搬送されて、ここで含水率が６〜１５質量％程度になるまで乾燥される。含水率が高いと次段の分離機３の歯に絡み込んで歯離れが悪くなり好ましくない。乾燥された薄板材は分離機（通常は切断機）３にて、後段の一次破砕機４に供給できる幅になるように適当な長さで分離される。分離片は本実施形態では上記コンベア１１に対し直交方向に配した図略のコンベア上を一次破砕機４へ搬送され、前段の一次破砕機４で平均長さ２０〜２００ｍｍ程度の破砕片に粗破砕された後、搬送パイプ４１内を、後段の二次破砕機（本実施形態では粉砕機）５に吸引されて移動する。二次破砕機５はスクリーンの目開きが３〜１０ｍｍ程度で、これを変更することにより、得られる維管束の平均長さを０．１〜１００ｍｍ程度とすることができる。目開きが細かいと破砕の負荷が大きくなり、粗いと得られる破砕片も粗くなって好ましくない。通常は上記目開きは５ｍｍ程度とする。

細粉砕された破砕片は、ブロア９によって吸引されているサイクロン６へ搬送パイプ５１を経て供給され、サイクロン６で破砕片に含まれる粉塵が分離される。分離された粉塵はサイクロン６の頂部から調整バルブ６１１を設けた搬送パイプ６１を経てブロア９によりバグフィルタ１０へ送られる。

粉塵が分離された破砕片は、サイクロン６の下端開口に設けられたエアシールされたロータリバルブ６２により、その下方に位置する重力分級機７へ供給される。重力分級機７は本実施形態では垂直気流を用いたいわゆるジグザグ型分級機であり、その頂部は、調整バルブ７１１を設けた搬送パイプ７１を介して上記ブロア９に連結されている。

ブロア９に連結されて吸引された重力分級機７のジグザグ通路内には上昇気流が生じ、当該通路内でロータリバルブ６２から供給された破砕片は衝突や渦流によって再分散されるとともに、上昇気流によって粒子径や密度による破砕片の分級が繰り返し行われる。重力分級機７で分級された破砕片中の軽量物にはオイルパーム樹幹を構成する柔組織が高い割合で含まれており、これは上昇気流と共に重力分級機７の頂部から搬送パイプ７１を経てブロア９に吸引されバグフィルタ１０へ送られる。

一方、重力分級機７で分級された破砕片中の重量物にはオイルパーム樹幹を構成する維管束が高い割合で含まれており、当該重量物は重力分級機７の下方から排出されて、次段の篩機８に供給される。

篩機８の一例を図２に示す。図２に示す篩機８は振動式篩機で、内蔵されたモータ８２で上下の偏心ウェイト８２１，８２２を回転させることによってバネ８３上に支持された筐体８４を振動させる。筐体８４内には本実施形態では相対的に目開きの大きい上段のふるい網８５と、相対的に目開きの小さい下段のふるい網８６が設けられて、上段ふるい網８５が第１篩機、下段ふるい網８６が第２篩機の機能を果たしている。これらふるい網８５，８６の目開きの大きさを変更することによって後述する所望の維管束や微粉を得ることができる。

そして、重力分級機７から供給された重量物に含まれる相対的に長尺の維管束（一例では長さ３０ｍｍ程度、アスペクト比６００程度）は上段ふるい網８５を通過できずにここで捕捉されて筐体８４の排出口８４１から回収される。一方、上記重量物に含まれる相対的に短尺の維管束（一例では長さ１ｍｍ程度、アスペクト比３．５程度）は上段ふるい網８５を通過するが下段ふるい網８６は通過できずここで捕捉されて筐体８４の排出口８４２から回収される。

下段ふるい網８６を通過した微粒には、重量物中に混入しあるいは維管束に付着していた柔組織が含まれている。上記微粒は筐体８４の最下段の排出口８４３に至る。当該排出口８４３は調整バルブ８１１（図1）を設けた搬送パイプ８１を介してブロア９に通じていることから、微粒は排出口８４３から搬送パイプ８１を経てブロア９に吸引され、バグフィルタ１０へ送られる（図1）。

バグフィルタ１０では、気流に乗って到来した、サイクロン６からの粉塵、重力分級機７からの軽量物、および篩機８からの微粒に含まれる柔組織がろ布に捕集され回収される。以上のような分別装置によればこれを単純に大型化するだけで１０ｔ／ｈ程度の充分な 樹幹処理量まで対応できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態において、分別対象はオイルパーム樹幹に限られず広くヤシ樹幹に適用可能である。
上記実施形態において、オイルパーム樹幹は必ずしもかつら剥きにする必要は無く、丸太状の樹幹を分離（切断等）したものをそのまま破砕機に供給するようにしても良い。
上記実施形態において、破砕機を必ずしも一次破砕機と二次破砕機で構成する必要はない。乾燥機を設けることも必須ではない。なお、乾燥機を設ける場合はロータリレース直後ではなく一次破砕機と二次破砕機の間に設けても良い。

上記実施形態において、ロータリレースから出力される薄板材をそのまま破砕機に投入できれば、特に分離装置（切断装置）を設ける必要はない。
上記実施形態において、重力分級機で所望の維管束が得られれば篩機は特に設ける必要はなく、また、必ずしも篩機を第１篩機と第２篩機で構成する必要はない。

上記実施形態において、柔組織の捕集に集塵機を使用する必要は必ずしもなく、また、上記実施形態では、遠心分離機で分離された粉塵や、篩機を通過した微粒からも柔組織を捕集しているが、これは必ずしも必要ではない。集塵機はバグフィルタには限られない。
上記実施形態において、重力分級機の前に粉塵を分離するための遠心分離機を設ける必要は必ずしもない。

１…ロータリレース、２…乾燥機、３…分離機（切断機）、４…一次破砕機、５…二次破砕機（粉砕機）、６…サイクロン（遠心分離機）、７…重力分級機、８…篩機、８５…上段ふるい網（第１篩機）、８６…下段ふるい網（第２篩機）、９…ブロア、１０…バグフィルタ（集塵機）。

Claims (12)

1. ヤシの樹幹をかつら剥きして得られた薄板材を破砕し、破砕片を重力分級して、重力分級された重量物より維管束を回収するとともに重力分級された軽量物から柔組織を回収することを特徴とするヤシ樹幹の分別方法。
2. ヤシの樹幹を所定の大きさに分離した分離片を破砕して破砕片とする破砕機と、供給された破砕片から重量物と軽量物を分級する重力分級機とを備え、前記重力分級機で分級された重量物より前記樹幹の維管束を回収するとともに、前記重力分級機で分級された軽量物より前記樹幹の柔組織を回収することを特徴とするヤシ樹幹の分別装置。
3. 前記破砕機の前段にヤシの樹幹をかつら剥きにするロータリレースを設けた請求項2に記載のヤシ樹幹の分別装置。
4. 前記破砕機を、粗破砕を行う前段の一次破砕機と細破砕を行う後段の二次破砕機で構成した請求項2又は３に記載のヤシ樹幹の分別装置。
5. 前記ロータリレースの後段ないし前記一次破砕機の後段に乾燥機を設けた請求項2ないし４のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
6. 前記ロータリレースの後段、ないし前記ロータリレースの後段に設けた乾燥機の後段にさらにかつら剥きされた薄板材を分離する分離機を設けた請求項2ないし５のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
7. 前記重力分級機から出力される重量物を分別して維管束を回収する篩機をさらに設けた請求項2ないし６のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
8. 前記篩機は、前記重量物より、相対的に長尺の維管束を回収する第1篩機と相対的に短尺の維管束を回収する第2篩機とで構成されている請求項2ないし７のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
9. 前記重力分級機から出力される軽量物から柔組織を捕集する集塵機を設けた請求項2ないし８のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
10. 前記重力分級機の前段に、前記破砕片から粉塵を分離する遠心分離機を設けた請求項2ないし９のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。
11. 前記集塵機はさらに、前記遠心分離機から排出される粉塵から柔組織を捕集するものである請求項１０に記載のヤシ樹幹の分別装置。
12. 前記集塵機はさらに、前記篩機を通過した微粒から柔組織を捕集するものである請求項７ないし１１のいずれかに記載のヤシ樹幹の分別装置。